[发明专利]一种内燃机车辅机控制装置

权利要求书

1.一种内燃机车辅机控制装置，其特征在于：包括CPU(1)、电源电路(2)、晶振电路(3)、差分滤波电路(4)、通讯电路(5)、过压保护电路(6)和驱动电路(7)，电源电路(2)为辅机控制装置提供电源；晶振电路(3)与CPU(1)相连，为CPU(1)提供时钟脉冲；通讯电路(5)与CPU(1)相连，辅机控制装置通过串口与机车上的控制和显示装置进行网络通讯，同时通过串口下载控制程序；辅助发电机输出电压反馈通过差分滤波电路(4)将输入的直流电压变换成小信号的直流电压，然后将反馈电压送给CPU(1)的内部模数转换器；过压保护电路(6)与CPU(1)相连，通过调节辅助发电机的励磁电流使辅助发电机输出稳定的电压；驱动电路(7)与CPU(1)相连，驱动辅助发电机的励磁电流。

2.根据权利要求1所述的一种内燃机车辅机控制装置，其特征在于：所述的内燃机车辅机控制装置包括蓄电池环境温度检测电路，蓄电池装置通过安装温度传感器来检测蓄电池的环境温度，通过I2C总线与CPU进行通讯，如果温度过高则对辅助发电机的励磁电流进行限制，实现蓄电池的保护。

3.根据权利要求1或2所述的一种内燃机车辅机控制装置，其特征在于：蓄电池为所述的电源电路(2)提供110V直流电压，由一个开关电源P1通过DC/DC变换为直流5V，经过DC/DC开关电源P3把直流5V变成直流12V，供电给驱动电路，开关电源P2把直流5V变换成直流±15V供电给辅机控制装置电路板上的运算放大器，直流5V的地和直流±15V的地通过两个磁珠连接在一起，由开关电源芯片P4实现直流5V隔离变成直流5V，提供通讯电路的隔离电源。

4.根据权利要求3所述的一种内燃机车辅机控制装置，其特征在于：当辅助发电机输出电压信号在20V-137.5V范围内变化时，通过差分滤波电路(4)进行信号采集，20V-137.5V差分直流电压输入信号经差分滤波电路(4)后进行高阻隔离差分滤波，通过放大电路进行放大，进入低通滤波电路，滤除高次频率谐波，输出至电压跟随器，最终输出稳定的直流电压。

5.根据权利要求1或2或4所述的一种内燃机车辅机控制装置，其特征在于：当辅助发电机输出电压在0-123V范围内时，辅机控制装置工作在正常的PWM脉冲宽度调制方式，通过光耦隔离电路进行光电隔离，且经过信号调理电路进行信号调理，然后进入MOS管驱动电路，以PWM方式驱动辅助发电机励磁电流的大小；当辅助发电机输出电压大于123V时，辅助发电机过压反馈驱动信号通过光耦隔离且进行信号调理，然后进入MOS管驱动电路，以关断MOS管的方式切除辅助发电机励磁电流。

6.根据权利要求5所述的一种内燃机车辅机控制装置，其特征在于：所述的内燃机车辅机控制装置包括一路电流信号输入电路，当传感器的0-20mA电流信号输入时，通过取样电阻和信号调理电路使产生0-5V范围内的电压信号送给CPU(1)的A/D转换器输入口进行处理。

7.根据权利要求6所述的一种内燃机车辅机控制装置，其特征在于：所述的内燃机车辅机控制装置包括一路分流器检测电压信号输入电路，来自分流器的输入信号，经过滤波整形电路，并通过电能计量芯片进行采集处理，再通过I2C总线通讯送给CPU(1)。

8.根据权利要求7所述的一种内燃机车辅机控制装置，其特征在于：所述的过压保护电路(6)包括软件过压保护模块，当CPU(1)检测到辅助发电机输出电压大于直流125V的时候，CPU(1)产生外部中断，外部中断封锁CPU(1)输出的PWM信号，直到辅助发电机输出电压减小到直流0-125V范围内，CPU(1)立即开始通过检测到的辅助发电机输出电压的反馈值，通过比例积分微分动态调节辅助发电机输出电压的大小直至输出电压稳定在直流110V±2V正常范围内。